CN108178961A - 一种耐油污玻璃涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种耐油污玻璃涂料的制备方法,包括以下操作步骤:(1)将N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸‑β‑羟丙酯、十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、引发剂、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水混合均匀后,加热后,保温处理,然后继续向其中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅、引发剂混合均匀,保温处理后,制得含氟共聚乳液;(2)向含氟共聚乳液中加入聚乙醇胺,混合搅拌均匀,室温静置处理,继续向其中加入白色微硅粉、氧化锌、纳米二氧化硅、分散剂、固化剂混合均匀后,制得耐油污玻璃涂料。本发明制得的玻璃耐油污涂料,其在玻璃表面可形成一层低表面能的涂层,并且耐油污涂料在玻璃表面的附着力强。
Description
技术领域
本发明属于玻璃涂料制备技术领域,具体涉及一种耐油污玻璃涂料的制备方法。
背景技术
玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的,它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体,广泛应用于建筑物,用来隔风透光。厨房等一些油烟重的场合,其门窗玻璃上常常沾有大量的油污,并且不易除去。现有技术中,常采用在玻璃表面涂刷含氟涂料来降低玻璃的表面能,进而降低了油污在其表面的粘附力,但是现有技术中的含氟涂料,其在玻璃表面的粘附力较差,并且易出现开裂、易剥离的现象。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种耐油污玻璃涂料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种耐油污玻璃涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)按重量份计,将39-42份N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、25-32份甲基丙烯酸-β-羟丙酯、0.1-0.3份十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、0.8-1.1份引发剂、2-5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、28-35份去离子水混合均匀后,加热至75-80℃后,保温处理2-3小时,然后继续向其中加入8-12份十三氟辛基三乙氧基硅烷、11-13份十三氟烷基丙基三甲氧基硅、2-4份引发剂混合均匀后,将混合物的温度升至85-90℃后,保温处理90-100min后,制得含氟共聚乳液;
(2)按重量份计,向55-60份含氟共聚乳液中加入4-8份聚乙醇胺,混合搅拌均匀后,室温静置处理50-60min后,继续向其中加入13-15份白色微硅粉、5-7份氧化锌、1-3份纳米二氧化硅、0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份固化剂混合均匀后,将混合物的pH调至6.8-7.8后,制得耐油污玻璃涂料,其中上述白色微硅粉的平均粒径大小为40-50μm,上述氧化锌的平均粒径大小为800-900nm,上述纳米二氧化硅的平均粒径大小为40-60nm。
具体地,上述步骤(1)中,引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任意一种。
具体地,上述步骤(2)中,聚乙醇胺的分子量为1800,纯度为99%。
具体地,上述步骤(2)中,分散剂为TD-8161水性分散剂、TD-8118水性润湿分散剂中的任意一种。
具体地,上述步骤(2)中,固化剂为己二酰肼、三乙烯四胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种。
由以上的技术方案可知,本发明的有益效果是:
采用本发明提供的方法制得的玻璃耐油污涂料,其在玻璃表面可形成一层低表面能的涂层,可有效的降低油污在其表面的粘附力,油污易于除去,并且耐油污涂料在玻璃表面的附着力强,不易发生开裂、剥离的现象。本发明制得的含氟共聚乳液,由于选择了N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、十八烷基三甲基硫酸甲酯铵作为核单体,活性基团较多,其在涂料干燥前,具有极强的粘附力,在玻璃表面的附着力强,在干燥后,其与玻璃接触的一侧,依然含有较多的活性基团,不易发生脱落的现象,干燥后,涂料中的含氟单体,可在玻璃表面形成一层低表面能的膜层,可有效的降低油污在其表面的粘附力;γ-氨丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅中的硅元素,可提升膜层的稳定性和耐热性能;白色微硅粉、氧化锌、纳米二氧化硅的粒径不同,其在成膜的过程中,可产生梯度分离,增加了膜层的表面粗糙度,从而增大了静态的接触角,并且三者之间理化性质的差异,可进一步降低膜层的表面能;无机成分与有机成分之间的差异,也可以在膜层中产生梯度分离,进一步降低了膜层的表面能,提升了膜层的防污效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本 领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售获得的常规产品。
实施例1
一种耐油污玻璃涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)按重量份计,将39份N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、25份甲基丙烯酸-β-羟丙酯、0.1份十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、0.8份引发剂、2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、28份去离子水混合均匀后,加热至75℃后,保温处理2小时,然后继续向其中加入8份十三氟辛基三乙氧基硅烷、11份十三氟烷基丙基三甲氧基硅、2份引发剂混合均匀后,将混合物的温度升至85℃后,保温处理90min后,制得含氟共聚乳液;
(2)按重量份计,向55份含氟共聚乳液中加入4份聚乙醇胺,混合搅拌均匀后,室温静置处理50min后,继续向其中加入13份白色微硅粉、5份氧化锌、1份纳米二氧化硅、0.1份分散剂、0.2份固化剂混合均匀后,将混合物的pH调至6.8后,制得耐油污玻璃涂料,其中上述白色微硅粉的平均粒径大小为40μm,上述氧化锌的平均粒径大小为800nm,上述纳米二氧化硅的平均粒径大小为40nm。
具体地,上述步骤(1)中,引发剂为过硫酸钾。
具体地,上述步骤(2)中,聚乙醇胺的分子量为1800,纯度为99%。
具体地,上述步骤(2)中,分散剂为TD-8161水性分散剂。
具体地,上述步骤(2)中,固化剂为己二酰肼。
实施例2
一种耐油污玻璃涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)按重量份计,将40份N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、28份甲基丙烯酸-β-羟丙酯、0.2份十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、1份引发剂、3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、32份去离子水混合均匀后,加热至78℃后,保温处理2.5小时,然后继续向其中加入10份十三氟辛基三乙氧基硅烷、12份十三氟烷基丙基三甲氧基硅、3份引发剂混合均58份含氟共聚乳液中加入6份聚乙醇胺,混合搅拌均匀后,室温静置处理55min后,继续向其中加入14份白色微硅粉、6份氧化锌、2份纳米二氧化硅、0.2份分散剂、0.3份固化剂混合均匀后,将混合物的pH调至7后,制得耐油污玻璃涂料,其中上述白色微硅粉的平均粒径大小为45μm,上述氧化锌的平均粒径大小为850nm,上述纳米二氧化硅的平均粒径大小为50nm。
具体地,上述步骤(1)中,引发剂为过硫酸钠。
具体地,上述步骤(2)中,聚乙醇胺的分子量为1800,纯度为99%。
具体地,上述步骤(2)中,分散剂为TD-8118水性润湿分散剂。
具体地,上述步骤(2)中,固化剂为三乙烯四胺。
实施例3
一种耐油污玻璃涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)按重量份计,将42份N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、32份甲基丙烯酸-β-羟丙酯、0.3份十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、1.1份引发剂、5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、35份去离子水混合均匀后,加热至80℃后,保温处理3小时,然后继续向其中加入12份十三氟辛基三乙氧基硅烷、13份十三氟烷基丙基三甲氧基硅、4份引发剂混合均匀后,将混合物的温度升至90℃后,保温处理100min后,制得含氟共聚乳液;
(2)按重量份计,向60份含氟共聚乳液中加入8份聚乙醇胺,混合搅拌均匀后,室温静置处理60min后,继续向其中加入15份白色微硅粉、7份氧化锌、3份纳米二氧化硅、0.3份分散剂、0.4份固化剂混合均匀后,将混合物的pH调至7.8后,制得耐油污玻璃涂料,其中上述白色微硅粉的平均粒径大小为50μm,上述氧化锌的平均粒径大小为900nm,上述纳米二氧化硅的平均粒径大小为60nm。
具体地,上述步骤(1)中,引发剂为过硫酸铵。
具体地,上述步骤(2)中,聚乙醇胺的分子量为1800,纯度为99%。
具体地,上述步骤(2)中,分散剂为TD-8118水性润湿分散剂。
具体地,上述步骤(2)中,固化剂为N-羟甲基丙烯酰胺。
分别用各实施例的方法制得耐油污涂料,对照组的中耐油污涂料为市售普通的含氟硅聚丙烯酸酯耐油污涂料,待漆膜干燥后,测试各组膜层的性能,测试方法为:
涂层附着力:按GB/T9286-1998划格法测定;
涂层硬度:按照GB/T6739铅笔硬度法进行测定;
耐沾污性:按GB/T9780-1988粉煤灰方法测定,然后按照反射率进行评价,分为5个等级;
耐洗刷性:按GB/T9266-88规定方法测定;
涂层疏油性能:以静态接触角表示,用JC2000C1型接触角测量仪进行测定,油为玉米油,油滴大小为5μL。
测试结果如表1所示:
表1 防污膜层的性能测试
由表1可知,本发明制得的耐油污涂料,在膜层表面的附着力强,耐洗刷性能优异,硬度高,耐污效果显著。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (5)
1.一种耐油污玻璃涂料的制备方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
(1)按重量份计,将39-42份N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯、25-32份甲基丙烯酸-β-羟丙酯、0.1-0.3份十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、0.8-1.1份引发剂、2-5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、28-35份去离子水混合均匀后,加热至75-80℃后,保温处理2-3小时,然后继续向其中加入8-12份十三氟辛基三乙氧基硅烷、11-13份十三氟烷基丙基三甲氧基硅、2-4份引发剂混合均匀后,将混合物的温度升至85-90℃后,保温处理90-100min后,制得含氟共聚乳液;
(2)按重量份计,向55-60份含氟共聚乳液中加入4-8份聚乙醇胺,混合搅拌均匀后,室温静置处理50-60min后,继续向其中加入13-15份白色微硅粉、5-7份氧化锌、1-3份纳米二氧化硅、0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份固化剂混合均匀后,将混合物的pH调至6.8-7.8后,制得耐油污玻璃涂料,其中上述白色微硅粉的平均粒径大小为40-50μm,上述氧化锌的平均粒径大小为800-900nm,上述纳米二氧化硅的平均粒径大小为40-60nm。
2.根据权利要求1所述的一种耐油污玻璃涂料的制备方法,其特征在于,上述步骤(1)中,引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种耐油污玻璃涂料的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中,聚乙醇胺的分子量为1800,纯度为99%。
4.根据权利要求1所述的一种耐油污玻璃涂料的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中,分散剂为TD-8161水性分散剂、TD-8118水性润湿分散剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐油污玻璃涂料的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中,固化剂为己二酰肼、三乙烯四胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180619 |
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